威鋼1號(hào)連鑄機(jī)二冷制度的研究及高效化改造實(shí)踐.pdf

1、本論文的主要目的是研究威鋼1號(hào)連鑄機(jī)在提高拉速后的二次冷卻制度，解決在高拉速下出現(xiàn)的比較嚴(yán)重的中間裂紋等質(zhì)量問題，使鑄機(jī)生產(chǎn)達(dá)到高效化。另外，文中還闡述了作者為實(shí)現(xiàn)1號(hào)連鑄機(jī)高效化所做的技術(shù)改造工作。 論文對(duì)國內(nèi)外連鑄技術(shù)特別是高效連鑄的發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行了評(píng)述。測試了威鋼1號(hào)連鑄機(jī)二冷噴嘴的冷態(tài)及熱態(tài)性能，應(yīng)用了有限差分法對(duì)傳熱微分方程進(jìn)行離散化，建立了ROKOP型方坯連鑄二冷傳熱數(shù)學(xué)模型。模型中采用了變時(shí)間步長，考慮了鑄機(jī)噴嘴布置

2、特點(diǎn)和傳熱的特點(diǎn)，應(yīng)用了有效噴淋系數(shù)和二冷有效比水量，因而其凝固傳熱數(shù)學(xué)模型具有較高的準(zhǔn)確性。針對(duì)該模型，編制了對(duì)ROKOP型鑄機(jī)具有較好通用性的二次冷卻仿真軟件。 依據(jù)二次冷卻的冶金準(zhǔn)則要求，應(yīng)用所建立的連鑄凝固傳熱數(shù)學(xué)模型，進(jìn)行了仿真和優(yōu)化計(jì)算。計(jì)算結(jié)果表明，原有的二冷區(qū)兩段噴水結(jié)構(gòu)(長度1.647m)不能適應(yīng)高拉速連鑄的要求，提出將二冷區(qū)延長為五段噴淋結(jié)構(gòu)(長度3.500m)。并進(jìn)行仿真得到了高拉速下的威鋼1號(hào)ROKOP連

3、鑄機(jī)新的二冷制度，以及鑄坯的溫度場、主要凝固參數(shù)、澆注溫度與最大拉速的關(guān)系等結(jié)果。 應(yīng)用所建立的數(shù)學(xué)模型，依據(jù)二冷比水量相同的原則，對(duì)二冷區(qū)原有兩段噴淋結(jié)構(gòu)的二冷制度進(jìn)行了仿真計(jì)算。通過比較可以看出，二冷區(qū)原有的兩段噴淋結(jié)構(gòu)，在高拉速情況下二冷區(qū)鑄坯表面溫度低(600～700℃左右)，二冷區(qū)噴淋段結(jié)束后鑄坯表面溫度回升過大(400～500℃左右)。這是鑄坯產(chǎn)生中間裂紋的根本原因。而五段噴水結(jié)構(gòu)二冷區(qū)鑄坯表面溫度較高(800℃左右

4、)，二冷區(qū)噴淋段結(jié)束后鑄坯表面溫度回升平緩(200℃左右)。因而，研究獲得的五段噴淋結(jié)構(gòu)的二冷制度，能夠保證高拉速下鑄坯有良好的質(zhì)量。 另外，為了實(shí)現(xiàn)威鋼1號(hào)連鑄機(jī)在高拉速下的正常生產(chǎn)，還對(duì)鑄機(jī)的一些工藝和設(shè)備進(jìn)行了必要的技術(shù)改造。這些改造包括：提高結(jié)晶器和二次冷卻的水質(zhì)，采用了離子棒，加強(qiáng)了結(jié)晶器的冷卻；采用了窄縫火焰鑄坯切割噴槍；提高了鋼水的純凈度和適當(dāng)降低了澆鑄溫度；實(shí)現(xiàn)了長壽中間包等技術(shù)。在這些措施中，二冷噴淋結(jié)構(gòu)的改進(jìn)